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NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)即窄带物联网技术,是一种低功耗广域网络技术标准(LPWA Protocol),基于蜂窝技术,用于连接使用无线蜂窝网络的各种智能传感器和设备,聚焦低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场,可以推广到全球范围应用的新兴技术。5G时代,NB-IoT将成为兵家必争之地。

 

NB-IoT的诞生

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在说NB-IoT之前,买球赛的网站首先要了解什么是IoT。

IoT是Internet of Things即物联网的简称。物联网是指通过各种信息传感设备,采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,按照约定的协议,将物体与互联网连接起来,进行信息的传递和交换,实现物与物、物与人的连接,进而实现对物品或过程的智能化识别、感知、定位、跟踪、监控和管理。

物联网其实是一个非常宽泛的名词,物联网通信技术根据传输距离的不同可以分为短距离通信技术和广域网通信技术,根据传输速率的不同,又可将物联网业务进行高、中、低速的区分。业界将低速率业务市场归纳为LPWAN(Low Power Wide Area Network),即低功耗广域网络,可以用低比特率进行长距离通信的无线网络。

NB-IoT就是一种聚焦于低功耗广域网通信技术,也称为窄带物联网,是3GPP专为运营商定制的LPWA蜂窝解决方案,采用超窄带、重复传输、精简网络协议等设计,以牺牲一定速率、时延、移动性能等获取面向LPWA物联网的承载能力,它具备低成本、低功耗、覆盖广、接入多等特点。

 

 

 

NB-IoT 特点与发展前景

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NB-IoT通过优化网络协议、采用超窄带设计、半双工模式、重传机制和PSM节能模式等优化技术,使之具有广覆盖、低功耗、低成本、大连接的特点,广泛应用于低速率、无语音、电池供电、移动性要求不高的物联网场景,未来大部分的物联网应用将集中于此类场景。

 

· 广覆盖

相比传统的GSM,一个基站可以提供100倍的覆盖面积,一个NB-IoT基站可以覆盖10Km的范围,同时NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益,能覆盖到地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方。

 

·海量连接能力

NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、低设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。

 

· 低功耗

NB-IoT借助PSM和eDRX可以实现更长待机。其中PSM(Power Saving Mode,节电模式)是Rel-12中新增的功能,在此模式下,终端仍旧注册在网但信令不可达,从而使终端更长时间驻留在休眠状态以达到省电目的。eDRX是Rel-13中新增的功能,进一步延长终端在空闲模式下的休眠时间,减少接收单元不必要的启动,相对于PSM,大幅度提升了下行可达性。

 

 

从技术特点上看,NB-IoT的部署方式更为快捷、灵活;从成本和市场推广上看,NB-IoT可直接部署于2G/3G/4G网络,现有无线网络基站的射频与天线可以复用。与传统的2G/3G/4G蜂窝通信模式相比,NB-IoT自身具备的低功耗、覆盖广、成本低、接入多等优势,使其可以广泛应用于多种行业,如公共基础设施建设(远程抄表、井盖监控、智能路灯等)、交通运输(智能停车、道路收费等)、环境保护(环境监测、野生动物监测、有害物质监测等)、智慧农业等。

NB-IoT与5G通信的三大应用场景中的海量物联、大规模机器类通信均契合,2019年7月,3GPP正式向ITU-R提交5G候选技术标准提案,其中NB-IoT被正式纳入5G候选技术集合,作为5G的组成部分与NR(New Radio)联合提交至ITU-R。此次NB-IoT技术被正式纳入5G候选技术集合,预示着NB-IoT具备平滑过渡到5G的能力,将作为5G时代的重要场景化标准持续演进,并在5G时代扮演重要的万物互联角色。

 

 

NB-IoT产业链情况

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NB-IoT产业链主要由芯片、模组、终端、运营商、云平台等环节组成,随着toB相关行业的应用升级,产业规模将不断扩大。

 

· 芯片

国内NB-IoT主流芯片厂商有华为海思、联发科、紫光展锐、中兴微等。由于芯片产业化功能细分,芯片买球赛的网站、芯片设计、协议栈开发等服务规模扩大,初创型NB-IoT芯片厂商相继出现。买球赛的网站拥有成熟的NB-IoT 解决方案,可以为初创型芯片厂商提供成熟的方案,并协助完成芯片设计及量产技术支持。

 

· 模组

NB-IoT模组是产业链的重要环节,主要厂家有中移物联、有方科技、利尔达等。NB-IoT模组如今逐渐向小尺寸、具备主控功能、低成本方向发展,在市场竞争不断加大的情况下,主流芯片厂家将推出下一代产品,预计模组价格下降到2G模组水平,推动NB-IoT产业规模化发展。

 

· 终端产品

目前NB-IoT终端产品应用在各行各业,如水、电、气等行业的智能表计,智能门锁,终端定位等,未来随着NB-IoT网络升级和覆盖水平提高,NB-IoT终端产品将不断向C端市场扩展,更好的满足用户多样化需求。

 

· 运营商

国内三家运营商非常重视NB-IoT网络建设投入,中国移动、中国电信在城市范围基站部署数量相当,并不断的加强网络服务质量。在用户比较关心的资费方面,三家运营商NB-IoT业务的标准资费大体相当,但各家在定价策略上略有不同,根据在网时长、项目规模会给予一定折扣,短期内不会出现运营商的价格战。

 

· 云平台

物联网云平台比较知名的有阿里云、华为云等,目前国内运营商也在大力布局云平台及应用,实现自有业务闭环,例如中国移动的OneNET、中国电信的天翼云、中国联通的沃云,运营商在对某些垂直行业的整合及应用上具有一定优势。

 

NB-IoT行业应用分析

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2019年5月8日,工信部、国资委《关于开展深入推进宽带网络提速降费 支撑经济高质量发展2019专项行动的通知》(工信部联通信〔2019〕94号)的“重点任务”中进一步明确表示:“面向物流等移动物联网应用需求,进一步升级NB-IoT(窄带物联网)网络能力,持续完善NB-IoT网络覆盖。建立移动物联网发展监测体系,促进各地NB-IoT应用和产业发展。组织NB-IoT优秀应用案例征集活动,推广典型应用。鼓励行业间、产业链各方加强合作,推动车联网、工业互联网等应用规模发展,支撑智能制造”。

 

 

NB-IoT作为物联网发展的先行者,目前主要集中在toB场景的垂直行业。表计、消防、智慧城市NB-IoT比较成熟,规模发展迅速,市场认可度高;共享行业、金融行业NB-IoT具有替代2G的能力,市场有发展潜力;智能家居行业以家庭为单位,市场空间大;车联网、智能穿戴等行业由于移动性、语音的要求,NB-IoT无法替代2G,需要eMTC、LTE-Cat1技术承载。

 

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